主动冷却对电磁轨道炮电流密度和温度时空分布特性的影响

摘要：

为了研究主动冷却对电磁炮轨道电热特性的影响,并利用COMSOL有限元分析软件建立了电磁轨道炮三维几何模型及电磁场、温度场和流场耦合数学模型,模拟计算了 自然冷却和主动冷却条件下轨枢接触面和轨道横截面上的电流密度分布和温度分布特性.结果表明:轨枢接触面上的温度分布与电流密度分布趋势一致,均呈上下对称分布,且越靠近电枢尾部,电流密度越大,温度越高.轨道内的主动冷却可以显著降低轨枢接触面上的电流密度和温度.结果显示:轨道内部主动冷却可以使轨枢接触面上电流密度的最大值降低32.50％,最高温度值降低5.40％;轨道横截面上的温度分布特征与电流密度分布特征相似,均呈上下对称分布,且最大电流密度和最高温度均位于靠近轨枢接触面的一个薄层内.轨道内的主动冷却可以增加轨道横截面上电流的趋肤深度,降低轨道横截面上的最大电流密度和最高温度,最大电流密度下降26.25％,最高温度降低4.35％;轨道峰值温度随时间呈逐渐升高的趋势.轨道内的主动冷却可以降低轨道峰值温度和升温速率,轨道峰值温度从421降低到393 K.研究结果对于电磁轨道炮热管理策略的制定具有一定的指导作用.

关键词：电磁轨道炮、主动冷却、轨枢接触面、电流密度、温度时空分布

所属期刊栏目：21

分类号：TK399(热工量测和热工自动控制)

资助基金：国家自然科学基金51876137

在线出版日期：2022-11-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：415-426